Mécanique des systèmes articulés : Implémentation de modèles de contact pneu/chaussée

Thèmes abordés

Mécanique des systèmes articulés, contact pneu/sol, modélisation du véhicule, intégration du modèle de contact, modèle Simulink

Résumé du document

L'objectif du travail effectué sur robotran était d'obtenir un modèle de véhicule sommaire afin d'y intégrer différents modèles de contact pneu/sol. La structure nécessaire à cette étude était donc tout simplement une masse de 1500 kg posée sur quatres suspensions reliées chacune d'elles à un pneu. L'intérêt de l'étude portant particulièrement sur les forces au contact pneu/sol, un modèle de suspension simplifié a été choisi : le modèle double bras.

La première vraie tâche à effectuer était celle de la modélisation de la structure du véhicule. La particularité de cette structure, comme toute structure complexe, vient du fait qu'elle ne peut être modélisée par un schéma ”arborescent” dans un premier temps. En effet, certaines parties telles que, par exemple, les suspensions `a double
bras sont des boucles fermées et doivent donc être ”coupées”. Nous y reviendrons dans la suite du travail. Le schéma global de la modélisation de la structure du véhicule sous Robotran est représentée à la figure 2.1.

Extraits

[...] e e e e e Nous finissons ensuite, sur ce chassis, neuf points d'ancrage sur lequels viendront se greffer les syst` mes de e e suspension ainsi qu'un point d'ancrage sur lequel vient se placer le syst` me de direction. La suite de ce chapitre e explique plus en tails ces diff´ rentes ”sous-structures”. e e 2.2 Le syst` me de direction e Le syst` me de direction est repr´ sent´ sur le sch´ ma global de la figure Enfin, afin d'assurer le contrˆ le de e e e e o la direction par l'utilisateur, le degr´ de libert´ de la maill` re est fini comme etant entraˆn´ . [...]

[...] L'int´ rˆ t de ces calculs est, pour le mod` le SWIFT, de lui permettre de calculer le rayon effectif car ces facteurs, avec la charge e verticale, influencent le rayon de roulement du pneumatique La thode roads” e Lorsque la route devient tr` s complexe, comme c'est par exemple le cas des routes pav´ es, la thode bidimene e e sionnelle ne donne plus de sultats assez satisfaisants. La thode de contact roads” suit le mˆ me principe e e e que la thode roads” mais, au lieu d'utiliser un plan 2D, un plan 3D est fini. Pour ce faire, il a fallu e e introduire une derni` re ”valeur effective” : l'angle de cambrure effectif de la route qui tient compte des variations e d'hauteur de la route dans la direction lat´ rale du pneumatique. [...]

[...] Le bloc est repr´ sent´ a la figure ci-dessous. e e e F IGURE 4.2 Bloc STI Tyre Les variables d'entr´ e du bloc sont les suivantes : e 1. dis(3) : coordonn´ es du porteur de roue dans le syst` me d'axes global e e 2. tramat(9) : matrice de tranformation du porteur de roue vers le syst` me d'axes global e 3. angtwc(1) : angle de la roue autour de son axe de rotation par rapport au porteur de roue 4. [...]

[...] C'est donc dans ce fichier que nous devons int´ grer la finition de nos forces de contact. De la mˆ me e e e e mani` re, lorsque nous travaillerons avec Simulink, nous devrons int´ grer la finition des forces dans le fichier e e e ` equivalent a extForces ecrit en langage C Bakker-Pacejka 87 Le mod` le de Bakker-Pacejka datant de 1987 permet le calcul de la force longitudinale, de la force lat´ rale ainsi e e que du moment d'auto-alignement. [...]

[...] Afin de permettre e e e e leur comparaison, nous avons int´ les deux mod` les. Dans ce chapitre, nous allons bri` vement rappeler quelles e e e e e e formules se cachent derri` re ces mod` les et nous expliquerons ensuite comment ceux-ci ont int´ s dans notre e e projet. Notons que nous n'allons pas, pour eviter de se perdre dans un an de orie, rentrer dans les tails des e e e mod` les de contact. [...]